Positron Emission Tomography (PET) is pivotal in medical imaging but is prone to artifactsfrom physiological movements, notably respiration. These motion artifacts both degradeimage quality and compromise precise attenuation correction. To counteract this, gatingstrategies partition PET data in synchronization with respiratory cycles, ensuring each gatenearly represents a static phase. Additionally, a 3D deep learning image registration modelcan be used for inter-gate motion correction, maximizing the use of the full acquired data. Thisstudy aimed to implement and evaluate two gating strategies: an external device-based approachand a data-driven centroid-of-distribution (COD) trace algorithm, and assess their impact on theperformance of the registration model. Analysis of clinical data from four subjects indicated thatthe external device approach outperformed its data-driven counterpart, which faced challengesin real-patient settings. Post motion compensation, both methods achieved results comparableto state-of-the-art reconstructions, suggesting the deep learning model addressed some data-driven method limitations. However, the motion corrected outputs did not exhibit significantimprovements in image quality over state-of-the-art standards. / Positronemissionstomografi (PET) är fundamentalt inom medicinsk avbildning men påverkasav artefakter orsakade av fysiologiska rörelser, framför allt andning. Dessa artefakter påverkarbildkvaliteten negativt och försvårar korrekt attenueringskorrigering. För att motverka dettakan tekniker för rörelsekorrigering tillämpas. Dessa innefattar gating-tekniker där PET-dataförst synkroniseras med andningscykeln för att därefter segmenterateras i olika så kalladegater som representerar en specifick respiratorisk fas. Vidare kan en 3D djupinlärningsmodellanvändas för att korrigera för rörelserna mellan gaterna, vilket optimerar användningen av allinsamlad data. Denna studie implementerade och undersökte två gating-tekniker: en externenhetsbaserad metod och en datadriven ”centroid-of-distribution (COD)” spår-algoritm, samtanalyserade hur dessa tekniker påverkar prestandan av bildregistreringsmodellen. Utifrånanalysen av kliniska data från fyra patienter visade sig metoden med den externa enhetenvara överlägsen den datadrivna metoden, som hade svårigheter i verkliga patient-situationer.Trots detta visade bildregistreringsmodellen potential att delvis kompensera för den datadrivnametodens begränsningar, då resultatet från båda strategeierna var jämförbara med befintligaklinisk bildrekonstruktion. Dock kunde ingen markant förbättring i bildkvalitet urskiljas av derörelsekorrigerade bilderna jämfört med nuvarande toppstandard.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340524 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Lindström Söraas, Nina |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:363 |
Page generated in 0.003 seconds